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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/70197| Tipo: | TCC |
| Título: | Simulação de temperatura e pressão máximas para análise de risco em reações de polimerização |
| Autor(es): | Garrido, José Bezerra |
| Orientador: | Hiluy Filho, João José |
| Palavras-chave: | Polimerização;Análise de risco;Segurança de processos;Simulação |
| Data do documento: | 2022 |
| Citação: | GARRIDO, José Bezerra. Simulação de temperatura e pressão máximas para análise de risco em reações de polimerização. 2022. 48 f. Monografia (Graduação em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2022. |
| Resumo: | A produção de químicos envolve o manuseio de produtos perigosos necessitando assim a adoção de medidas de prevenção e controle para diminuição dos riscos de acidentes com os trabalhadores, o público e o meio ambiente. Nesse contexto o papel do engenheiro químico consiste em identificar esses riscos e minimizá-los em consonância com as limitações econômicas do processo. O risco pode ser definido como a relação entre a consequência e a probabilidade de um evento. Esses eventos devem ser estudados antes mesmo de acontecer, de forma a evitar suas consequências, por meio da análise de risco do processo. O método mais empregado para análise de risco é o HAZOP, que tem como objetivo identificar e reduzir os riscos. Esse método consiste na combinação de palavras-guias com os parâmetros em cada parte do processo, obtendo os riscos e identificando as contenções já existentes. Se as contenções não forem suficientes devem ser tomadas ações para diminuição dos riscos. Na análise de risco de reações de polimerização deve ser levado em consideração o caráter exotérmico e a possibilidade de perda do controle caso tenham algum desvio no processo e medidas devem ser tomadas para evitar isso. Os cenários com maior consequência foram o aumento da vazão de alimentação, a falta de resfriamento do reator e o aumento da concentração dos monômeros. Para diminuição dos riscos foram tomadas ações, como a automação da vazão de alimentação, controle da temperatura e dosagem de monômeros. Simulações foram realizadas para estudo desses cenários e avaliação das contenções e ações tomadas. Um desvio de quatro vezes a vazão de alimentação poderia levar a uma temperatura de 138 ºC e pressão de 3,43 bar com rompimento do disco de ruptura para alívio da pressão. A falta de resfriamento do reator levaria ao cenário mais crítico com a temperatura chegando a 164 ºC e a pressão a quase 7,0 bar com possibilidade de explosão do reator. O aumento da concentração dos monômeros pode levar até a temperatura e pressão máximas de 131 ºC e 2,75 bar, respectivamente. Por fim, esses resultados confirmam a alta severidade dos cenários e justificam as contenções existentes e ações tomadas para controle das reações de polimerização. |
| Abstract: | The production of chemicals involves handling hazardous products, thus requiring the adoption of prevention and control measures to reduce the risk of accidents with workers, the public and the environment. In this context, the role of the chemical engineer is to identify these risks and minimize them in line with the economic limitations of the process. Risk can be defined as the relationship between the consequence and the probability of an event. These events must be studied even before they happen, in order to avoid their consequences, through the risk analysis of the process. The most used method for risk analysis is HAZOP, which aims to identify and reduce risks. This method consists of combining guide words with parameters in each part of the process, obtaining risks and identifying existing constraints. If the restraints are not enough, actions must be taken to reduce the risks. In the risk analysis of polymerization reactions, the exothermic character and the possibility of loss of control should be taken into account in case of any deviation in the process, and measures should be taken to avoid this. The most consequential scenarios were the increase in feed flow, the lack of reactor cooling and the increase in monomer concentration. To reduce risks, actions were taken, such as automating the feed flow, temperature control and monomer dosage. Simulations were performed to study these scenarios and evaluate the restraints and actions taken. A deviation of four times the supply flow could lead to a temperature of 138°C and pressure of 3.43 bar with bursting of the rupture disk to relieve the pressure. Failure to cool the reactor would lead to the most critical scenario with the temperature reaching 164°C and the pressure reaching almost 7.0 bar with the possibility of the reactor exploding. Increasing monomer concentration can lead to maximum temperature and pressure of 131°C and 2.75 bar, respectively. Finally, these results confirm the high severity of the scenarios and justify the existing containments and actions taken to control the polymerization reactions. |
| URI: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/70197 |
| Aparece nas coleções: | ENGENHARIA QUÍMICA - Monografias |
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